COD速測儀法與重鉻酸鹽法的對比分析

王晶晶，李梁梁，高 旭，劉露露

(天津膜天膜科技股份有限公司膜材料與膜應用國家重點實驗室 天津300457)

0 引 言

化學需氧量(COD)可以反應水體受有機物污染的程度[1-2]，是水處理過程中工藝調節(jié)以及排放標準中重要的考察指標[3-4]。目前測試方法主要有重鉻酸鉀法[5-6]、庫侖法[7-8]、快速密閉催化消解法(含光度法)[9-10]、氯氣校正法(高氯廢水)[11-12]。HJ 828—2017《水質化學需氧量的測定：重鉻酸鹽法》是在1989年標準重鉻酸鉀法基礎上進行修訂[13]，雖將取樣體積減半，在一定程度上減少了有毒物質消耗和污染，但仍有不足，并且僅消解時間就需要 2h，檢測效率很低[14]。為遵循環(huán)保理念并且提高效率，市面上已有很多參考快速消解分光光度法原理研發(fā)的速測儀[15]，現(xiàn)針對實驗室已有6B-1800型速測儀，將其與重鉻酸鹽法進行實驗對比，考察該速測儀在 COD測定過程中結果的精密度和準確度。

1 實驗部分

1.1 重鉻酸鹽法

1.1.1 主要實驗儀器

6B-12型回流消解儀(江蘇盛奧華)。

1.1.2 測定步驟

采用標準回流消解滴定法，具體操作步驟參考HJ 828—2017《水質化學需氧量的測定：重鉻酸鹽法》。

1.2 速測儀法

1.2.1 主要實驗儀器和試劑

6B-1800型水質多參數(shù)速測儀(江蘇盛奧華)、6B-24型雙溫區(qū)智能消解儀(江蘇盛奧華)、C1、C2專用試劑。

1.2.2 測定原理

該儀器采用已知量的重鉻酸鉀溶液，在強酸溶液中，以配套試劑作為氧化劑和催化劑，經 165℃高溫消解 10min后，重鉻酸鉀被水中的有機物還原成Cr3+，在一定檢測波長下測定 Cr3+含量并通過比色測定COD值。

1.2.3 測定步驟

①將消解器打開預熱，溫度升至 165℃提示音3聲并保持恒溫。

②分別取3mL蒸餾水(空白)和待測樣于消解管中并編號，依次加入C1試劑1mL、C2試劑5mL，搖勻放入消解器，消解10min。

③空氣冷卻 2min，依次放入 3mL蒸餾水，充分搖勻后放置試管架后排冷水槽架中水冷至室溫后測定COD值。

2 數(shù)據(jù)與討論

2.1 標準溶液測定

用2種方法分別進行標準樣品的測定，其結果見表 1。

表1 測定標準樣品結果Tab.1 Determination results of standard samples

由表1看出，兩種方法結果均在標準樣品有效值范圍內，并且標準偏差及相對誤差均較低，說明這兩種測試方法的精密度和準確度都符合環(huán)境監(jiān)測技術要求。

2.2 兩種方法對比實驗

將預先經過105℃干燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀配制成 100、500、700mg/L標準溶液，使用重鉻酸鹽法和速測儀法分別進行測定，結果見表2。

表2 測定鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液結果Tab.2 Determination results of potassium hydrogen phthalate standard solution

分析表2可知，使用2種方法進行測量的3組實驗，速測儀法的標準偏差在 1.21～2.89，相對誤差均在5%以下，重鉻酸鹽法標準偏差在0.58～1.73，相對誤差均在 3%以下。進一步對比驗證了速測儀法的精密度和準確度。

2.3 測試環(huán)境水樣

分別選擇不同濃度及種類的水樣進行測定，結果見表3。

表3 2種方法對排放廢水的監(jiān)測結果Tab.3 Monitoring results of discharged wastewater by two methods

由表 3看出工業(yè)廢水及生活廢水由于來源和成分復雜，懸浮物濁度會對結果產生一定影響，故速測儀法相較于重鉻酸鹽法有一定誤差，但在可控范圍內，能夠基本滿足多種水質的大批量監(jiān)測需求。

3 討 論

化學需氧量在測定時需要嚴格按照操作規(guī)范進行實驗，在速測儀使用過程中，提出幾個容易被忽視的建議，以期提高整個實驗過程的穩(wěn)定性和準確性。

使用后的消解試管經超聲清洗后，再依次使用自來水及蒸餾水洗滌并烘干。

用于測定空白樣的比色皿應單獨使用，不應與其他試樣混合使用。比色皿的清潔度是影響測試結果準確性的重要因素，比色皿用完及時清洗，并且不建議使用洗滌劑，以免有機物質殘留在比色皿內壁，可以采用無水乙醇清洗或者1∶1的鹽酸溶液浸泡后再依次使用自來水和蒸餾水洗滌。測試前若需要潤洗不應使用過多待測液體，應保證測試時待測液體達到比色皿高度的 2/3。倒入待測液時建議緊貼比色皿內壁使其緩慢流入，這樣可減少因產生氣泡影響結果。

根據(jù)自身使用頻次，每半月或一月進行標準溶液的測定。速測儀取樣量較少，試樣應具有代表性，充分混合均勻后盡快取樣。

4 結 論

6B-1800速測儀測定COD與重鉻酸鹽法結果基本一致，能夠滿足環(huán)境監(jiān)測技術要求，并且污染更小，相對于重鉻酸鹽法對實驗環(huán)境要求較低，快速便捷，能夠及時為現(xiàn)場操作人員反饋分析數(shù)據(jù)，以便調節(jié)工藝，提升工作效率，適用于污水處理廠、環(huán)保企業(yè)等水樣較多的單位或者應急監(jiān)測使用。